《Gb50770.2013石油化工安全儀表設(shè)計(jì)規(guī)》-7

1、 Gb50770.2013石油化工安全儀表設(shè)計(jì)規(guī)1總則 為了防止和降低石油化工工廠或裝置的過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)，保證人身和財(cái)產(chǎn)安全，保護(hù)環(huán)境，制定本規(guī)范。本規(guī)范適用于石油化工工廠或裝置新建、擴(kuò)建及改建項(xiàng)目的安全儀表系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)。2術(shù)語(yǔ) 安全儀表系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)安全儀表功能的儀表系統(tǒng)。 故障安全：安全儀表系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，使被控制過(guò)程轉(zhuǎn)入預(yù)定安全狀態(tài)。安全完整性等級(jí)為SIL1-SIL4共四級(jí)。石油化工工廠或裝置的安全完整性等級(jí)最高為SIL3級(jí)。SIL等級(jí)越高，安全儀表功能失效的概率越低。 SIL1級(jí)：很少發(fā)生事故，如發(fā)生事故，對(duì)裝置和產(chǎn)品有輕微的影響，不會(huì)立即造成環(huán)境污染和人員傷亡，經(jīng)濟(jì)損失不大。 SI

2、L2級(jí)：偶爾發(fā)生事故，如發(fā)生事故，對(duì)裝置和產(chǎn)品有較大的影響，并有可能造成環(huán)境污染和人員傷亡，經(jīng)濟(jì)損失較大。 SIL3級(jí)：經(jīng)常發(fā)生事故，如發(fā)生事故，對(duì)裝置和產(chǎn)品將造成重大的影響，并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和人員傷亡，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。設(shè)計(jì)基本原則 5.1安全儀表系統(tǒng)應(yīng)由測(cè)量?jī)x表、邏輯控制器和最終元件等組成。5.2石油化工工廠或裝置的安全完整性等級(jí)不應(yīng)高于SIL3級(jí)。 5.3安全儀表系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)安全儀表功能，多個(gè)安全儀表功能可使用同一個(gè)安全儀表系統(tǒng)。當(dāng)多個(gè)安全儀表功能在同一個(gè)安全儀表系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的共用部分應(yīng)符合功能中最高安全完整性等級(jí)要求。5.4安全儀表系統(tǒng)不應(yīng)介入或取代基本過(guò)程控制系統(tǒng)的工

3、作。5.5安全儀表系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成故障安全型。當(dāng)安全儀表系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生故障時(shí)，安全儀表系統(tǒng)應(yīng)能按設(shè)計(jì)預(yù)定方式，將過(guò)程轉(zhuǎn)入安全狀態(tài)。5.6安全儀表系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)應(yīng)少。 5.7邏輯控制器的中央處理單元、輸入輸出單元、通信單元及電源單元等，應(yīng)采用冗余技術(shù)。5.8安全儀表系統(tǒng)的交流供電宜采用雙路不間斷電源的供電方式。5.9安全儀表系統(tǒng)的接地應(yīng)采用等電位連接方式。 5.10當(dāng)安全儀表系統(tǒng)輸入、輸出信號(hào)線路中有可能存在來(lái)自外部的危險(xiǎn)干擾信號(hào)時(shí)，應(yīng)采取隔離器、繼電器等隔離措施。6測(cè)量?jī)x表 6.1測(cè)量?jī)x表包括模擬量和開(kāi)關(guān)量測(cè)量?jī)x表，安全儀表系統(tǒng)宜采用模擬量測(cè)量?jī)x表。6.2測(cè)量?jī)x表宜采用4-20ma疊加HART傳輸信

4、號(hào)的智能變送器。 6.3在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所，測(cè)量?jī)x表應(yīng)采用隔爆型或本安型。當(dāng)采用本安系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)采用隔離式安全柵。6.4現(xiàn)場(chǎng)安裝的測(cè)量?jī)x表，防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP65。 6.5測(cè)量?jī)x表不應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)總線或其他通信方式作為安全儀表系統(tǒng)的輸入信號(hào)。6.6測(cè)量?jī)x表及取源點(diǎn)宜獨(dú)立設(shè)置。 6.7測(cè)量?jī)x表的性能和設(shè)置應(yīng)滿足安全完整性等級(jí)要求。 6.8SIL1級(jí)測(cè)量?jī)x表可與基本控制系統(tǒng)共用；SIL2級(jí)測(cè)量?jī)x表宜與基本過(guò)程控制系統(tǒng)分開(kāi)；SIL3級(jí)測(cè)量?jī)x表應(yīng)與基本控制系統(tǒng)分開(kāi)。6.9測(cè)量?jī)x表的冗余設(shè)置：SIL1級(jí)安全儀表功能，可采用單一測(cè)量?jī)x表；SIL2級(jí)安全儀表功能，宜采用冗余測(cè)量?jī)x表；SIL3級(jí)安全儀表功能，應(yīng)采用冗

5、余測(cè)量?jī)x表。 6.10測(cè)量?jī)x表的冗余方式：當(dāng)系統(tǒng)要求高安全性時(shí)，應(yīng)采用或邏輯；要求高可用性時(shí)，應(yīng)采用與邏輯。當(dāng)兩者兼顧時(shí)，宜采用三取二邏輯方式。 6.11開(kāi)關(guān)量測(cè)量?jī)x表殼包括過(guò)程變量開(kāi)關(guān)、手動(dòng)開(kāi)關(guān)、按鈕、繼電器觸點(diǎn)等。 6.12緊急停車(chē)用的開(kāi)關(guān)量測(cè)量?jī)x表，正常工況下，觸點(diǎn)應(yīng)處于閉合狀態(tài)；非正常工況時(shí)，觸點(diǎn)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)。 6.13重要的輸入回路宜設(shè)置線路開(kāi)路和短路故障檢測(cè)。輸入回路的開(kāi)路和短路故障，宜在安全儀表系統(tǒng)中報(bào)警和記錄7最終元件 7.1最終元件應(yīng)包括控制閥、電磁閥、電機(jī)等。最終元件宜采用氣動(dòng)控制閥，不宜電動(dòng)控制閥。設(shè)置應(yīng)滿足安全完整性等級(jí)要求。 7.2SIL1級(jí)安全儀表功能，控制閥可與

6、基本過(guò)程控制系統(tǒng)共用，應(yīng)確保安全儀表系統(tǒng)的動(dòng)作優(yōu)先。SIL2級(jí)安全儀表功能，控制閥宜與基本過(guò)程控制系統(tǒng)分開(kāi)。SIL3級(jí)安全儀表功能，控制閥應(yīng)與基本過(guò)程控制系統(tǒng)分開(kāi)。 7.3控制閥的冗余設(shè)置：SIL1級(jí)可采用單一控制閥；SIL2級(jí)宜采用冗余控制閥；SIL3級(jí)應(yīng)采用冗余控制閥。控制閥的冗余方式可采用一個(gè)調(diào)節(jié)閥和一個(gè)切斷閥，也可采用兩個(gè)切斷閥。 7.4調(diào)節(jié)閥帶的電磁閥應(yīng)安裝在閥門(mén)定位器與執(zhí)行器之間。切斷閥帶的電磁閥應(yīng)安裝在執(zhí)行器上。 7.5在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所，電磁閥和閥位開(kāi)關(guān)應(yīng)采用隔爆型或本安型。當(dāng)采用本安型時(shí)，應(yīng)采用隔離式安全柵。7.6現(xiàn)場(chǎng)安裝的電磁閥和閥位開(kāi)關(guān)，防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP65. 7.7電磁

7、閥宜采用24VDC長(zhǎng)期勵(lì)磁型，電磁閥電源應(yīng)由安全儀表系統(tǒng)提供。 7.8當(dāng)系統(tǒng)要求高安全性時(shí)，冗余電磁閥宜采用或邏輯結(jié)構(gòu)，當(dāng)要求高可靠性時(shí)，宜采用與邏輯結(jié)構(gòu)。 7.9安全儀表系統(tǒng)的最終元件為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，執(zhí)行安全儀表功能時(shí)，安全儀表系統(tǒng)優(yōu)先動(dòng)作。氣動(dòng)控制閥宜采用彈簧復(fù)位式單作用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。采用雙氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，宜配備空氣儲(chǔ)罐或?qū)Ｓ霉夤苈贰?邏輯控制器 8.1邏輯控制器的中央處理單元符合不應(yīng)超過(guò)50%，內(nèi)部通信符合不應(yīng)超過(guò)50%，采用以太網(wǎng)的通信負(fù)荷不應(yīng)超過(guò)20%。8.2SIL1級(jí)控制器宜與基本過(guò)程控制系統(tǒng)分開(kāi)，SIL2級(jí)和SIL3級(jí)應(yīng)分開(kāi)設(shè)置。 8.3SIL1級(jí)儀表可采用冗余控制器；SIL2級(jí)

8、宜采用冗余控制器；SIL3級(jí)應(yīng)采用冗余控制器。8.4邏輯控制器宜與基本過(guò)程控制系統(tǒng)的時(shí)鐘保持一致。8.5邏輯控制器的系統(tǒng)故障宜在安全儀表系統(tǒng)的操作站報(bào)警，也可在基本過(guò)程控制系統(tǒng)的操作站報(bào)警。9通信接口 9.1安全儀表系統(tǒng)與基本過(guò)程控制系統(tǒng)通信宜采用RS485串行通信接口，MODBUSRTU或TCP/IP通信協(xié)議。9.2安全儀表系統(tǒng)與基本過(guò)程控制系統(tǒng)通信接口宜采用冗余配置。冗余通信接口應(yīng)有診斷功能。9.3安全儀表系統(tǒng)與基本過(guò)程控制系統(tǒng)通信不應(yīng)采用通信方式向安全儀表系統(tǒng)發(fā)送指令。 9.4除基本過(guò)程控制系統(tǒng)外，安全儀表系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間不應(yīng)設(shè)置通信接口。安全儀表系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的連接應(yīng)采用硬接線方

9、式。10人機(jī)接口 10.1安全儀表系統(tǒng)宜設(shè)操作員站。 10.2緊急停車(chē)按鈕、開(kāi)關(guān)、信號(hào)報(bào)警器級(jí)報(bào)警燈等，應(yīng)安裝在安全儀表系統(tǒng)的輔助操作臺(tái)。 10.2信號(hào)報(bào)警器應(yīng)采用下列顏色燈光：紅色燈光標(biāo)識(shí)越限報(bào)警或緊急狀態(tài)；黃色燈光表示預(yù)報(bào)警；綠色燈光表示運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備或過(guò)程變量正常。 10.3緊急停車(chē)按鈕、開(kāi)關(guān)、信號(hào)報(bào)警器等與安全儀表系統(tǒng)連接，應(yīng)采用硬接線方式，不應(yīng)采用通信方式。緊急停車(chē)按鈕應(yīng)采用紅色，旁路開(kāi)關(guān)宜采用黃色，確認(rèn)按鈕宜采用黑色，試驗(yàn)按鈕宜采用白色。 10.4維護(hù)旁路開(kāi)關(guān)可按下列方式設(shè)置：在安全儀表系統(tǒng)的操作員站設(shè)置軟件開(kāi)關(guān)；在基本過(guò)程控制系統(tǒng)的操作原則設(shè)置軟件開(kāi)關(guān)；在輔助操作臺(tái)或機(jī)柜設(shè)置硬件開(kāi)關(guān)。采用軟件開(kāi)關(guān)的方式時(shí)，每個(gè)安全聯(lián)鎖單元宜設(shè)硬件旁路開(kāi)關(guān)作為軟件開(kāi)關(guān)的允許條件。維護(hù)旁路開(kāi)關(guān)應(yīng)設(shè)置在輸入信號(hào)通道上；維護(hù)旁路開(kāi)關(guān)的動(dòng)作應(yīng)設(shè)置報(bào)警和記錄。 10.5操作旁路開(kāi)關(guān)的設(shè)置：操作旁路開(kāi)關(guān)可按下列方式設(shè)置：在安全儀表系統(tǒng)的操作員站設(shè)置軟件開(kāi)關(guān)；在基本過(guò)程控制系統(tǒng)的操作原則設(shè)置軟件開(kāi)關(guān)；在輔助操作臺(tái)或機(jī)柜設(shè)置硬件開(kāi)關(guān)。當(dāng)工藝過(guò)程變量從初始值變化到工藝條件正常值，信號(hào)狀態(tài)不改變，不應(yīng)設(shè)置操作旁路開(kāi)關(guān)；當(dāng)工藝過(guò)程變量從